内容正文:
教 学 设 计
人教版化学九年级上册(2024修订版) · 第二单元 空气和氧气 课题2
课题:氧气(第 1 课时 · 新授课)
学科 / 年级
化学 · 九年级
课型
新授课
教材位置
人教版化学九年级上册(2024修订版) 第二单元 空气和氧气 课题2
课时
45 分钟
一、教学目标
知识与技能:
能说出氧气的物理性质(无色无味气体、不易溶于水、密度比空气略大);
能说出氧气的化学性质(能支持燃烧、能与多种物质反应),能正确书写碳、硫、磷、铁在氧气中燃烧的文字表达式;
能描述木炭、硫、铁丝在氧气中燃烧的现象,并说出实验注意事项。
过程与方法:
通过观察不同物质在氧气中燃烧的实验,学习比较与归纳的方法;
通过分析「铁丝在氧气中燃烧为什么要在瓶底放水或细沙」,学习从安全与实验条件角度思考问题的习惯。
情感态度:
感受氧气在燃烧中的重要作用,体会化学变化的条件性;
在实验中养成观察细致、记录真实的科学态度。
二、教学重难点
重点:氧气的化学性质与相关文字表达式的书写;燃烧现象的描述与比较。
难点:一是准确书写铁在氧气中燃烧的文字表达式(Fe3O4 的确定、条件为点燃);二是理解「瓶底放水或细沙」的原因(防止高温生成物溅落炸裂瓶底);三是区分「在空气中燃烧」与「在氧气中燃烧」现象的差异(在氧气中更剧烈)。
突破:① 用「对比表」把木炭、硫、铁丝在空气与氧气中的燃烧现象并列,突出「氧气浓度越高,燃烧越剧烈」;② 把文字表达式书写与现象描述绑定训练,做到「见现象能写式子,见式子能说现象」;③ 用「安全设计」的思路讲解瓶底放水的原因,把操作规范与原理结合。
三、学情分析
学生在生活中对氧气有所了解(知道氧气能支持燃烧、呼吸),在第二单元课题1也已知道氧气占空气体积的 21%。但学生对氧气化学性质的系统认识不足,容易把「氧气能燃烧」与「氧气支持燃烧」混淆(氧气本身不燃烧,是助燃剂)。此外,铁丝在氧气中燃烧的文字表达式(Fe3O4)容易写错,现象描述也常遗漏关键特征。
四、教学环节
时间分配:情境导入:氧气能做什么 4′ | 氧气的物理性质 6′ | 氧气与常见物质的反应 18′ | 氧气的用途与小结 10′ | 当堂练习 5′ | 作业布置 2′ —— 合计 45′
一、情境导入:氧气能做什么 4′
教师活动
出示图片:医院里的氧气瓶、潜水员背的氧气瓶、炼钢炉里鼓入氧气、火箭助燃。提问:为什么这么多场合都要用到氧气?氧气到底有什么性质?如果把一根带火星的木条伸入一瓶氧气中,会发生什么?引出本课:认识氧气的性质。板书课题。
学生活动
观察图片,联系生活经验说出氧气的用途;猜测木条在氧气中的变化。
设计意图
用多场景的氧气用途引发学生对氧气性质的好奇,为后续性质学习提供动机。
当堂检验
抽 1 人说出氧气的一种用途。
二、氧气的物理性质 6′
教师活动
讲解氧气的物理性质:通常状况下是无色、无味的气体;不易溶于水;密度比空气略大(标准状况下 1.429 g/L);在压强为 101 kPa、温度为 −183 ℃ 时变为淡蓝色液体,−218 ℃ 时变为淡蓝色雪花状固体。引导学生联系实际:因为不易溶于水,所以可以用排水法收集氧气;因为密度比空气大,所以也可以用向上排空气法收集。
学生活动
记录氧气的物理性质;理解「不易溶于水」和「密度比空气大」与收集方法的关系。
设计意图
把物理性质与收集方法联系起来,为课题3的制取实验打下伏笔。
当堂检验
抽 2 人分别说出氧气的一种物理性质及对应的收集方法。
三、氧气与常见物质的反应 18′
教师活动
依次演示(或播放)四个实验,引导学生观察现象、比较空气与氧气中的差异、书写文字表达式。① 木炭在氧气中燃烧:发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体(二氧化碳)。。② 硫在氧气中燃烧:发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体(二氧化硫);在空气中燃烧则发出微弱的淡蓝色火焰。。③ 红磷在氧气中燃烧:产生大量白烟,放出热量。。④ 铁丝在氧气中燃烧:剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体(四氧化三铁);铁丝在空气中不能燃烧,只能红热。。强调实验注意:铁丝要绕成螺旋状(增大受热面积、提高温度)、下端系一根火柴(引燃)、瓶底预先放少量水或铺一层细沙(防止生成的高温熔化物溅落炸裂瓶底)。归纳:氧气能支持燃烧(助燃性),物质在氧气中燃烧比在空气中更剧烈。
学生活动
观察四个实验;比较在空气与氧气中燃烧的现象差异;书写文字表达式;分析铁丝燃烧实验的操作要点。
设计意图
用同一组物质在两种环境中的对比,让学生直观感受「氧气浓度影响燃烧剧烈程度」;把文字表达式与现象绑定训练,兼顾描述与书写能力。
当堂检验
抽 3 人分别说出硫、铁丝在氧气中燃烧的现象,并书写铁燃烧的文字表达式。
四、氧气的用途与小结 10′
教师活动
用「性质决定用途」的思路小结氧气的用途:① 支持呼吸——医疗急救、潜水、登山;② 支持燃烧——炼钢、焊接、火箭助燃。强调氧气本身不能燃烧,它是助燃剂。辨析一个易错说法:「氧气能燃烧」是错的,应为「氧气能支持燃烧」。用思维导图小结:物理性质(色味态、溶解性、密度)+化学性质(助燃性,与碳、硫、磷、铁的反应)+用途。
学生活动
建立性质与用途的对应关系;辨析「氧气能燃烧」的错误说法;跟随教师梳理知识框架。
设计意图
把性质与用途通过「性质决定用途」的逻辑串联,形成结构化认识;正面纠正「氧气可燃」的错误前概念。
当堂检验
抽 2 人分别说明氧气的一种用途及对应的性质。
五、当堂练习 5′
教师活动
出示 2 道当堂检测题:① 判断关于氧气性质的说法是否正确;② 补全铁丝在氧气中燃烧的文字表达式并说明现象。组织学生独立完成并订正。
学生活动
独立完成检测;对照订正。
设计意图
用两道题分别检验性质判断与文字表达式书写两项核心目标。
当堂检验
核对检测答案。
六、作业布置 2′
教师活动
布置作业:① 完成《学习任务单》中的文字表达式书写与现象描述任务;② 课后完成分层练习题(基础层:氧气性质与文字表达式;提升层:现象比较与操作分析;挑战层:设计实验比较不同物质燃烧的剧烈程度);③ 预习「制取氧气」,思考实验室如何获得氧气。
学生活动
记录作业要求,明确分层练习的选做规则。
设计意图
分层作业兼顾文字表达式书写与实验分析;预习任务衔接下一课时。
当堂检验
无。
五、板书设计
氧气
氧气本身不燃烧,是助燃剂——能支持燃烧
一、物理性质
无色无味气体
不易溶于水
密度比空气略大
→ 排水法 / 向上排空气法
二、化学性质(助燃性)
碳:
硫:
磷:
铁:
三、现象要点
硫:蓝紫色火焰
铁:火星四射、黑色固体
瓶底放水或细沙
四、用途
支持呼吸、支持燃烧
(本身不燃烧)
—— 教学设计 · 第 1 页 ——
学习任务单
氧气 · 课堂用
班级 姓名 日期 座号
学习目标:学完我能——□ 能说出氧气的物理性质(无色无味气体、不易溶于水、密度比空气略大); □ 能说出氧气的化学性质(能支持燃烧、能与多种物质反应),能正确书写碳、硫、磷、铁在氧气中燃烧的文字表达式; □ 通过观察不同物质在氧气中燃烧的实验,学习比较与归纳的方法; □ 通过分析「铁丝在氧气中燃烧为什么要在瓶底放水或细沙」,学习从安全与实验条件角度思考问题的习惯。
任务一 · 文字表达式书写
1.写出下列反应的文字表达式(注明反应条件)。
① 碳在氧气中燃烧:
② 硫在氧气中燃烧:
③ 磷在氧气中燃烧:
④ 铁在氧气中燃烧:
任务二 · 现象比较
2.填写木炭、硫、铁丝在空气与氧气中燃烧现象的差异。
① 硫:空气中 ;氧气中 。
② 铁丝:空气中 ;氧气中 。
任务三 · 操作分析
3.铁丝在氧气中燃烧的实验:
① 铁丝为什么要绕成螺旋状:
② 瓶底为什么要预先放少量水或细沙:
—— 学习任务单 · 发给学生当堂用 ——
课堂分层练习
氧气 · 附答案(老师用,答案不下发)
班级 姓名 日期 时间 10′
★ 全班必做
1.下列关于氧气性质的说法正确的是( )
A. 氧气能燃烧
B. 氧气能支持燃烧
C. 氧气易溶于水
D. 氧气的密度比空气小
2.铁丝在氧气中燃烧的文字表达式是( )
A.
B.
C.
D.
3.铁丝在氧气中燃烧时,瓶底预先放少量水或细沙的目的是( )
A. 提供氧气
B. 降低铁丝的温度
C. 防止高温生成物溅落炸裂瓶底
D. 使铁丝更容易点燃
★ 能力提升(大部分同学做)
4.硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,而在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,这说明( )
A. 硫在氧气中发生了不同的反应
B. 氧气浓度越大,燃烧越剧烈
C. 空气中不含氧气
D. 硫在空气中不能燃烧
5.请写出红磷在氧气中燃烧的文字表达式,并说明生成物的状态。
★ 思维挑战(学有余力选做)
6.某同学想比较木炭、硫分别在空气和氧气中燃烧的剧烈程度,请帮他设计一个公平的实验方案(写出要控制的变量)。
参考答案(老师保留,勿随卷下发)
1. B 解析:氧气本身不能燃烧,但能支持燃烧;氧气不易溶于水,密度比空气略大。
2. C 解析:铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,正确文字表达式为 。
3. C 解析:铁丝燃烧生成的熔化物温度很高,落在瓶底可能使瓶底炸裂,放水或细沙可起缓冲保护作用。
4. B 解析:同一物质在氧气中燃烧比在空气中更剧烈,说明氧气浓度影响燃烧的剧烈程度。
5. 。生成物五氧化二磷是固体(白色固体小颗粒,即「白烟」),这也是测定空气中氧气含量实验中能用红磷的原因。
6. 方案:分别取等质量、等形状(如相同大小的木炭块、相同量的硫粉)的样品,分别在相同体积的集气瓶(一瓶装空气、一瓶装氧气)中点燃,比较燃烧现象的剧烈程度。控制变量:样品质量与形状相同、集气瓶体积相同、点燃方式相同、观察时间相同。
—— 课堂分层练习 · 附答案 ——
课后作业
氧气 · 作业按「文字表达式书写—现象比较—实验设计」分层。基础层巩固氧气的性质与文字表达式;提升层训练现象比较与操作分析;挑战层要求设计对比实验,考查探究能力。
班级 姓名 日期 上交时间:
A 组 · 基础必做
1.写出下列反应的文字表达式:① 碳在氧气中燃烧;② 硫在氧气中燃烧;③ 铁在氧气中燃烧。
2.说出氧气的一种物理性质和一种化学性质。
B 组 · 提升选做
3.为什么说「氧气能燃烧」是错误的说法?请说明理由。
4.铁丝在空气中不能燃烧,在氧气中却能剧烈燃烧,请解释原因。
C 组 · 拓展挑战
5.请设计一个实验探究「氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响」,并预测实验结果。
参考答案(老师用)
1. ① ② ③
2. 物理性质:无色无味、不易溶于水、密度比空气略大(任答一种);化学性质:能支持燃烧(助燃性)。
3. 氧气本身不能燃烧,它只是支持其他物质燃烧(助燃性)。燃烧的物质是被氧化的可燃物,氧气起助燃作用。因此正确的说法是「氧气能支持燃烧」。
4. 燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。空气中的氧气浓度较低(约 21%),铁丝在空气中只能被加热到红热;而在纯氧中氧气浓度高,铁与氧气反应更为剧烈,因此能燃烧。
5. 实验设计:取三只相同的集气瓶,分别收集空气、含氧量约 50% 的混合气体、纯氧;向每瓶中伸入一根相同大小、已点燃的木炭,观察并比较燃烧的剧烈程度。预测结果:氧气浓度越高,木炭燃烧越剧烈(纯氧中发出白光最明显,空气中只发出红光)。
—— 课后作业 ——
本套内容依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》与人教版化学九年级上册(2024修订版)编写。
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